半导体装置结构及其形成方法制造方法及图纸

本公开提供半导体装置结构及其形成方法，半导体装置结构包含基底和位于基底之上的介电鳍结构。半导体装置结构还包含相邻介电鳍结构的半导体鳍结构。半导体装置结构还包含横跨介电鳍结构和半导体鳍结构的金属栅极堆叠。半导体装置结构还包含位于半导体鳍结构之上的源极/漏极部件。半导体装置结构还包含插入源极/漏极部件与介电鳍结构之间的源极/漏极间隔物。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置结构及其形成方法
本专利技术实施例涉及一种半导体装置结构，且特别涉及具有源极/漏极间隔物的半导体装置结构及其形成方法。
技术介绍
电子工业对越来越小且越快的电子装置的需求不断增长，这些电子装置同时能够支持更多越来越复杂且精密的功能。因此，制造低成本、高性能和低功率集成电路(integratedcircuit，IC)是半导体工业持续的趋势。迄今为止，通过缩小半导体集成电路的尺寸(例如，最小特征尺寸)，并由此提高生产效率且降低相关成本，在很大程度上已实现了这些目标。然而，这种小型化亦使半导体制造工艺更趋复杂。因此，实现半导体集成电路和装置的持续发展要求在半导体制造工艺和技术上有相似的发展。最近导入多栅极(multi-gate)装置，以致力于通过增加栅极-通道耦合(gate-channelcoupling)来改善栅极控制，减少截止(OFF)状态电流，并且减少短通道效应(short-channeleffect，SCE)。已导入的一种多栅极装置是栅极全环绕(gate-all-around，GAA)晶体管。栅极全环绕装置名称缘由是它的栅极结构可以环绕通道区延伸，从而自两侧或四侧开启通道。栅极全环绕装置能与传统的互补式金属-氧化物-半导体(complementarymetaloxidesemiconductor，CMOS)工艺兼容，并且这种结构允许它们在保持栅极控制和减轻短通道效应的同时大幅缩小尺寸。在传统工艺中，栅极全环绕装置在硅纳米线(nanowire)中提供通道。然而，围绕纳米线的栅极全环绕部件的制造整合可能具有挑战性。举例而言，尽管目前的方法在许多方面都令人满意，但是仍然需要持续的进行改进。
技术实现思路
本专利技术实施例提供半导体装置结构，半导体装置结构包含基底和位于基底之上的介电鳍结构。半导体装置结构还包含相邻介电鳍结构的半导体鳍结构。半导体装置结构还包含横跨介电鳍结构和半导体鳍结构的金属栅极堆叠。半导体装置结构还包含位于半导体鳍结构之上的源极/漏极部件。半导体装置结构还包含插入源极/漏极部件与介电鳍结构之间的源极/漏极间隔物。本专利技术实施例提供半导体装置结构，半导体装置结构包含基底和位于基底之上的半导体鳍结构。半导体装置结构含包含隔离结构，隔离结构包含围绕半导体鳍结构的一垂直部分以及沿着基底的水平部分。半导体装置结构还包含位于隔离结构的水平部分之上的介电鳍结构。半导体装置结构还包含位于隔离结构的垂直部分正上方的多个源极/漏极间隔物。半导体装置结构还包含插入源极/漏极间隔物之间的源极/漏极部件。本专利技术实施例提供半导体装置结构的形成方法，此方法包含形成半导体鳍结构于基底之上。此方法还包含顺应性地形成绝缘材料沿着半导体鳍结构和基底。此方法还包含形成介电鳍结构相邻半导体鳍结构且于绝缘材料之上。此方法还包含凹蚀绝缘材料以形成间隙于半导体鳍结构与介电鳍结构之间。此方法还包含形成第一介电材料于半导体鳍结构和介电鳍结构之上且填充间隙。此方法还包含蚀刻第一介电材料在半导体鳍结构和介电鳍结构之上的第一部分，以形成源极/漏极间隔物于间隙中。附图说明通过以下的详细描述配合所附附图，可以更加理解本专利技术实施例的内容。需强调的是，根据产业上的标准惯例，许多部件(feature)仅用于说明目的，并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种部件的尺寸可能被任意地增加或减少。图1A-图1M是根据本专利技术的一些实施例，绘示形成半导体装置在各种中间阶段的透视示意图。图1A-1至图1M-1是根据本专利技术的一些实施例，绘示图1A-图1M沿着线I-I的半导体结构的剖面示意图。图1E-2至图1M-2是根据本专利技术的一些实施例，绘示图1A-图1M沿着线II-II的半导体结构的剖面示意图。图1F-3至图1M-3是根据本专利技术的一些实施例，绘示图1A-图1M沿着线III-III的半导体结构的剖面示意图。图2A-图2E是根据本专利技术的一些实施例，绘示形成半导体装置在各种中间阶段的透视示意图。图2A-1至图2E-1是根据本专利技术的一些实施例，绘示图2A-图2E沿着线I-I的半导体结构的剖面示意图。图2B-2至图2E-2是根据本专利技术的一些实施例，绘示图2A-图2E沿着线II-II的半导体结构的剖面示意图。图2B-3至图2E-3是根据本专利技术的一些实施例，绘示图2A-图2E沿着线III-III的半导体结构的剖面示意图。附图标记说明如下：100:半导体装置102:基底104:半导体鳍结构104L:下部104U:上部105:沟槽106:第一半导体层108:第二半导体层110:硬遮罩层112:硬遮罩层114:绝缘材料116:介电鳍结构118:保护层120:隔离结构120V:垂直部分120H:水平部分122:间隙124:虚设栅极结构126:虚设栅极介电层128:虚设栅极电极层130:硬遮罩层132:层134:层136:介电材料138:源极/漏极间隔物138P:突出部140:栅极间隔物142:源极/漏极凹陷144:源极/漏极部件144B:主体部144H:头部146:接触蚀刻停止层148:层间介电层150:金属栅极堆叠151:子金属栅极堆叠152:界面层154:栅极介电层156:栅极电极层158:硅化物160:接触件162:隔离结构200:半导体装置204:半导体鳍结构H1:高度H2:高度H3:高度W1:宽度W2:宽度W3:宽度W4:宽度W5:宽度具体实施方式以下内容提供了多个不同的实施例或范例，用于实现本专利技术实施例的不同部件。组件和配置的具体实施例或范例描述如下，以简化本专利技术实施例。当然，这些仅仅是范例，并非用以限定本专利技术实施例。举例来说，叙述中若提及第一部件形成于第二部件上(或之上)，可能包含形成第一和第二部件直接接触的实施例，也可能包含额外的部件形成于第一和第二部件之间，使得第一和第二部件不直接接触的实施例。另外，本专利技术实施例可能在许多范例中重复元件符号及/或字母。这些重复是为了简化和清楚的目的，她们本身并非代表所讨论各种实施例及/或配置之间有特定的关系。本文描述实施例的一些变化。在各种示意图与图示实施例中，使用相似元件符号来表示相似元件。应注意的是，方法的前中后可提供额外步骤，并且对于其他一些方法实施例，可以取代或删减一些步骤。可通过任何适合方法图案化以下所述的栅极全环绕(GAA)晶体管结构。举例而言，可使用一或多道光刻工艺图案化栅极全环绕晶体管结构，光刻工艺包含双图案(doublepatterning)或多图案(multi-patterning本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置结构，包括：/n一基底；/n一介电鳍结构，位于该基底之上；/n一半导体鳍结构，相邻该介电鳍结构；/n一金属栅极堆叠，横跨该介电鳍结构和该半导体鳍结构；/n一源极/漏极部件，位于该半导体鳍结构之上；以及/n一源极/漏极间隔物，插入该源极/漏极部件与该介电鳍结构之间。/n

【技术特征摘要】
20190426 US 16/395,7311.一种半导体装置结构，包括：
一基底；
一介电鳍结构，位于该基底之上；
一半导体鳍结构，相邻该介电鳍结构；
一金属栅极堆叠，横跨该介电鳍结构和该半导体鳍结构；
一源极/漏极部件，位于该半导体鳍结构之上；以及
一源极/漏极间隔物，插入该源极/漏极部件与该介电鳍结构之间。


2.如权利要求1的半导体装置结构，还包括：
一第一隔离结构，围绕该介电鳍结构和该半导体鳍结构，其中该第一隔离结构包括：
一垂直部分，插入该介电鳍结构与该半导体鳍结构之间；以及
一水平部分，沿着该基底的一上表面。


3.如权利要求2的半导体装置结构，其中：
该源极/漏极间隔物位于该第一隔离结构的该垂直部分正上方，以及
该介电鳍结构位于该第一隔离结构的该水平部分之上。


4.如权利要求1的半导体装置结构，还包括：
一保护层，位于该介电鳍结构正上方；
一栅极间隔物，沿着该金属栅极堆叠且部分覆盖该保护层和该源极/漏极间隔物；以及
一第二隔离结构，位于该保护层和该介电鳍结构正上方。


5.一种半导体装置结构，包括：
一基底；
一半导体鳍结构，位于该基底之上；
一隔离结构，包括围绕该半导体鳍结构的一垂直部分以及沿着该基底的一水平部分；
一介电鳍结构，位于该隔离结构的该水平部分之上；
多个源极/漏极间隔物，位于该隔离结构的该垂直部分正上方；以及
一源极/漏极部件，插入所述多个源极/漏极间隔物之间。


6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：江国诚，朱熙甯，蔡庆威，程冠伦，王志豪，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71